Tesla Magnifier

La tradizionale bobina di Tesla prevede un avvolgimento primario che riceve l'alimentazione da un generatore ad alta frequenza e l'avvolgimento di alta tensione dal quale partono i "fulmini":

 

Lo stesso Nikola Tesla costruì la variante chiamata "Trasmettitore di ingrandimento" nella quale l'alimentazione è fornita direttamente ad un terminale della bobina di alta tensione:

Il Tesla Magnifier è secondo me ancora più affascinante della Bobina tradizionale, perchè ti fa capire che quell'avvolgimento da cui partono le bellissime scariche ramificate è in realtà un circuito a parametri distribuiti (chiamiamolo pure anche linea di trasmissione). Se l'avvolgimento viene studiato a parametri concentrati, infatti, lo si modella come un semplice gruppo LC parallelo e, se alimentato da un capo, non potrebbe produrre alcuna alta tensione. Invece, il magnifier funziona, dimostrando la sua natura di circuito a parametri distribuiti.

L'idea di costruire un magnifier mi è balenata durante lo sviluppo del tweeter (guarda caso...) perchè volevo aumentare la frequenza di lavoro per ridurre le dimensioni complessive del sistema e verificare la riduzione del rumore di fondo. Inizialmente ho provato a modificare la bobina del UTD con scarsi risultati. La struttura era quella tradizionale, con avvolgimento di eccitazione, ed il sistema funzionava molto bene fino a circa 5MHz, oltre non riuscivo a trasferire sufficiente potenza verso l'avvolgimento di alta tensione (molto probabilmente a causa di un improprio dimensionamento degli avvolgimenti stessi ... in proposito sto cercando un libro che tratti la teoria completa dei Tesla Coil), e la lunghezza delle scariche a stento superava qualche millimetro nonostante il sistema assorbisse quasi 150W.

Allora ho provato ad alimentare la bobina di alta tensione direttamente da un terminale, e i risultati sono stati subito molto incoraggianti (3 mm di scariche a corona con alimentazione a 60V - 500mA).

Ho così costruito un driver dedicato che, con un opportuno autotrasformatore alimenta la bobina con tensioni dell'ordine del kV. In questo modo il sistema assorbe 650 - 700mA (sempre a 60V) e le scariche a corona raggiungono i 10mm (tirandole con un cacciavite si arriva a 15mm), ma sono estremamente calde. Così tanto calde che forano il vetro delle lampadine e sciolgono spilli, chiodi ed anche le punte in acciaio HSS da 1mm!

La foto che segue ritrae il driver e la bobina di alta tensione provvisoriamente avvolta su un tubo di plastica

 

Di seguito, invece, la sequenza di scioglimento di uno spillo (per fare tutte le foto ho bruciato 5 spilli!).